Introdução à Arquitetura de Computadores

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3/14/2012 
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Programação de Computadores 
Prof. Helton Fábio de Matos 
hfmatos@dcc.ufmg.br 
O Computador Hipotético 
HFM@2012 T2 
Agenda 
• O que é um computador? 
• O computador hipotético. 
• Como funciona. 
• A estrutura clássica de um computador. 
• Arquitetura de von Neumann 
• O processador. 
• A memória principal. 
• Unidades de Entrada e Saída 
 
 
HFM@2012 T3 
Uma definição 
 Computador é uma máquina que, 
seguindo uma lista de instruções 
previamente armazenada em sua 
memória, aceita dados, processa e 
produz novos dados, informações e 
conhecimento. 
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HFM@2012 T4 
Uma analogia 
 O Computador Hipotético é um modelo 
baseado em elementos de um escritório 
fictício e tem por finalidade servir de base 
para o desenvolvimento de conceitos sobre 
a estrutura e o funcionamento de 
computador típico. 
HFM@2012 T5 
O Computador Hipotético 
• Operador. 
• Bandeja de entrada. 
• Conjunto de escaninhos. 
• Máquina de calcular. 
• Máquina de escrever. 
• Arquivo. 
 
HFM@2012 T6 
O Computador Hipotético 
Memória 
Memória Secundária 
Unidade de Aritmética 
Unidade de Saída Unidade de Entrada 
Unidade de Controle e Lógica 
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HFM@2012 T7 
Soma de dois números 
 
 
1. Pegue uma folha na bandeja e armazene o 
seu valor no escaninho E15. 
 
2. Pegue a próxima folha na bandeja e 
armazene o seu valor na escaninho E16. 
 
3. Some o conteúdo de E15 com E16 e 
coloque o resultado em E16. 
 
4. Imprima o conteúdo de E16. 
 
5. Pare 
 
Programa para ler dois números, somá-los e escrever 
o resultado. Supõe-se que os valores estejam 
anotados nas folhas da bandeja de entrada. 
 
HFM@2012 T8 
Soma de dois números 
E1 
Pegue a próxima 
folha na bandeja 
e armazene seu 
valor em E15 
E2 
Pegue a próxima 
folha na bandeja 
e armazene seu 
valor em E16 
E3 
Some o conteúdo 
de E15 com o de 
E16 e coloque o 
resultado em E16 
E4 
Escreva o 
conteúdo de E16 
E5 
Pare 
E6 E7 E8 
 
 
Instruções armazenadas na “memória” 
HFM@2012 T9 
 Soma de um conjunto de valores 
E1 
Pegue a próxima 
folha na bandeja 
e copie seu valor 
em E16 
E2 
Pegue a próxima 
folha na bandeja 
e copie seu valor 
em E15 
E3 
Se o conteúdo de 
E15 for igual a 
-1 avance para 
E6 
E4 
Somar o 
conteúdo de E15 
com E16 e 
coloque o 
resultado em 
E16 
E5 
Volte a E2 
E6 
Imprima o 
conteúdo de E16 
E7 
Pare 
E8 
 
 
 
Neste exemplo o número de valores a serem somados é desconhecido. 
O último valor do conjunto é o valor -1. 
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HFM@2012 T10 
Arquitetura básica de um Computador 
Unidade Central de Processamento 
U.C.P 
Unidade de Aritmética 
e 
Lógica 
Unidade 
de 
Controle 
Unidade 
de 
Saída 
Memória 
Unidade 
 de 
Entrada 
HFM@2012 T11 
Arquitetura de von Neumann 
 John von Neumann descreveu formalmente 
em 1945, em um “paper” intitulado “First 
Draft of a Report on the EDVAC” , a 
arquitetura para computadores baseado no 
conceito de “programa armazenado”. Daí 
esse modelo de arquitetura ser conhecido 
como Arquitetura de von Neumann ou 
Arquitetura de Programa Armazenado. 
 
HFM@2012 T12 
• EDSAC – Electronic Delay Storage 
Automatic Calculator -1949 – é 
considerado o primeiro computador 
a implementar a arquitetura de von 
Neumann. 
• Seu hardware utilizava 3.000 
válvulas do tipo tubo de vácuo. 
• Sua memória possuia 1024 
posições de 18 bits. 
 
 
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HFM@2012 T13 
Conceitos 
• Hardware 
– é toda a parte física do computador, 
considerando as estruturas mecânicas e 
os circuitos elétricos e eletrônicos. 
 
• Software 
– é um termo geral usado para referenciar 
todo o conjunto de programas e sistemas 
de programas que podem ser executados 
pelo hardware. 
 
FIM 
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